我國儀器儀表發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)研究

王俊杰

摘 要：在我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)迫切需要發(fā)展的大背景下，從分析我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)生存和發(fā)展現(xiàn)狀入手，深入剖析國內(nèi)儀器儀表產(chǎn)業(yè)所面對(duì)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，闡述了產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，對(duì)我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略性布局提出了自己的看法，同時(shí)提出了政策性建議。

關(guān)鍵詞：儀器儀表；產(chǎn)業(yè)與技術(shù)；戰(zhàn)略性布局

一、我國智能儀器儀表的發(fā)展現(xiàn)狀

我國是智能儀器儀表生產(chǎn)大國，雖然我國的儀器儀表產(chǎn)品出口量逐年增加，出口地區(qū)不斷擴(kuò)大。但從整體上看，與國外先進(jìn)水平還有一定距離，主要表現(xiàn)在：科研投入不足、自主創(chuàng)新能力低；在制造技術(shù)、材料質(zhì)量、芯片核心技術(shù)、生產(chǎn)的集約化和集中度、安裝尺寸標(biāo)準(zhǔn)等方面都有待改進(jìn)。目前我國大多數(shù)智能儀器儀表生產(chǎn)企業(yè)，只重視產(chǎn)品研發(fā)而忽略生產(chǎn)線技術(shù)開發(fā)，一些企業(yè)的投資也更傾斜于產(chǎn)品技術(shù)而不是生產(chǎn)線技術(shù)，導(dǎo)致硬件設(shè)備投資不足。這樣，企業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)水平不高，造成產(chǎn)品的一致性難以保證。我國用于生產(chǎn)智能儀器儀表產(chǎn)品的原材料質(zhì)量，與先進(jìn)國家的差距也比較明顯。比如，感應(yīng)式電能表的磁推軸承、阻尼磁鋼等。這些原器件本身的質(zhì)量，決定著智能儀器儀表的使用壽命，其絕緣性能、殼體的耐熱性和阻燃性，是保證儀器儀表質(zhì)量的關(guān)鍵因素。我國對(duì)智能儀器儀表的核心技術(shù)——測(cè)量芯片的自主開發(fā)能力不足，缺少具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新，這也是阻礙我國儀器儀表行業(yè)發(fā)展的重要因素。雖然儀器儀表制造商都在著手研制智能型電工儀器儀表，但是，國內(nèi)企業(yè)必須實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線技術(shù)、測(cè)量芯片技術(shù)、材料質(zhì)量等方面的突破。這樣，國產(chǎn)產(chǎn)品才能與國外產(chǎn)品抗衡，在市場(chǎng)上才有競(jìng)爭(zhēng)力。國內(nèi)儀器儀表制造廠家要加強(qiáng)技術(shù)投入與創(chuàng)新力度，在引進(jìn)、消化、吸收國外技術(shù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)生產(chǎn)線技術(shù)，提高原材料生產(chǎn)質(zhì)量，研制并生產(chǎn)出更多具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的集成芯片，這是智能儀器儀表企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。

二、我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展SWOT分析

儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)（S）：經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了巨大的國內(nèi)市場(chǎng)需求潛力；網(wǎng)絡(luò)化、軟件等跨越性技術(shù)的飛速發(fā)展帶來良好的技術(shù)支撐；行業(yè)技術(shù)力量的模仿創(chuàng)新能力很強(qiáng)，使得“后來者”優(yōu)勢(shì)得到進(jìn)一步放大；行業(yè)部分技術(shù)原創(chuàng)能力已經(jīng)得到提升和積累，為產(chǎn)業(yè)技術(shù)深入發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展的劣勢(shì)（W）：行業(yè)技術(shù)原創(chuàng)性能力總體水平較弱，對(duì)外競(jìng)爭(zhēng)處于弱勢(shì)；產(chǎn)品性能及可靠性不高，品牌認(rèn)知度很弱，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先天不足；國內(nèi)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展帶來本產(chǎn)業(yè)成本優(yōu)勢(shì)正在逐漸減弱，產(chǎn)品價(jià)格優(yōu)勢(shì)逐漸喪失；高端產(chǎn)品的基礎(chǔ)部件與材料配套能力弱，嚴(yán)重制約產(chǎn)品高端化發(fā)展；產(chǎn)品總體檔次趨低且同質(zhì)化嚴(yán)重，競(jìng)爭(zhēng)力弱。

儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展的機(jī)遇（O）：國家高度重視本產(chǎn)業(yè)發(fā)展并制定了相關(guān)支持政策，給產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來良好契機(jī)；國內(nèi)需求的迅猛增長(zhǎng)保障了穩(wěn)定的市場(chǎng)；近年來科技的不斷發(fā)展涌現(xiàn)諸多新技術(shù)能夠引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。

儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展的威脅（T）：國外高端產(chǎn)品幾乎壟斷中國市場(chǎng)，導(dǎo)致本國企業(yè)生存與發(fā)展環(huán)境極端惡劣；國外企業(yè)增加在華獨(dú)資及并購，進(jìn)一步擠壓本國企業(yè)的生存空間；世界金融危機(jī)導(dǎo)致出口需求減少，使得依賴于低端產(chǎn)品出口的本國產(chǎn)業(yè)遭受打擊；國際行業(yè)巨頭主導(dǎo)推行標(biāo)準(zhǔn)及專利的遏制戰(zhàn)略，給本國產(chǎn)業(yè)發(fā)展套上又一沉重的枷鎖.

三、儀器儀表行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

（1）技術(shù)指標(biāo)不斷提高

測(cè)量控制與儀器儀表在提高測(cè)量控制的技術(shù)指標(biāo)和功能上是永遠(yuǎn)的追求，測(cè)量控制與儀器儀表的技術(shù)指標(biāo)水平是一個(gè)國家測(cè)量控制與儀器儀表水平的量化標(biāo)志。以擴(kuò)大檢測(cè)范圍指標(biāo)來說，如電壓從納伏～100 萬伏；電阻從超導(dǎo)至 1014Ω。以提高測(cè)量精度指標(biāo)來說，工業(yè)參數(shù)測(cè)量提高至0.02% 以上，航空航天參數(shù)測(cè)量達(dá)到 0.05% 以上，計(jì)量精度和科學(xué)儀器達(dá)到的精度更是與時(shí)俱進(jìn)。以提高測(cè)量的靈敏度來說更是向單個(gè)粒子、分子、原子級(jí)發(fā)展。提高測(cè)量速度（響應(yīng)速度），靜態(tài)0.1 ～0.02ms，動(dòng)態(tài)為1us。提高可靠性，一般要求為2～5萬小時(shí)，高可靠要求 25萬小時(shí)。穩(wěn)定性（年變化）<±0.05%（高精度儀器）或<±0.1%（一般儀器）。提高產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性，根據(jù)不同用戶的要求，有高溫、高濕、高塵、腐蝕、振動(dòng)、沖擊、電磁場(chǎng)、輻射、深水、雨淋、高電壓、低氣壓等條件下的適應(yīng)性。

（2）大量采用新的科研成果和高新技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和自動(dòng)化程度的不斷提高，我國儀器儀表行業(yè)也將發(fā)生新的變化并獲得新的發(fā)展。儀器儀表產(chǎn)品的高科技化，必將成為日后儀器儀表科技與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展主流。高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，同時(shí)也為儀器儀表科技與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)大的推動(dòng)力，并成了儀器儀表進(jìn)一步發(fā)展的物質(zhì)、知識(shí)和技術(shù)基礎(chǔ)。

（3）“六高一長(zhǎng)”和“二十化”

傳統(tǒng)的儀器儀表將仍然朝著高性能、高精度、高靈敏、高穩(wěn)定、高可靠、高環(huán)保和長(zhǎng)壽命的“六高一長(zhǎng)”的方向發(fā)展。新型的儀器儀表與元器件將朝著小型化（微型化）、集成化、成套化、電子化、數(shù)字化、多功能化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、計(jì)算機(jī)化、綜合自動(dòng)化、光機(jī)電一體化、在服務(wù)上專門化、簡(jiǎn)捷化、家庭化、個(gè)人化、無維護(hù)化以及組裝生產(chǎn)自動(dòng)化、無塵（或超凈）化、專業(yè)化、規(guī)?；摹岸钡姆较虬l(fā)展。在這“二十化”中，占主導(dǎo)地位、起核心或關(guān)鍵的作用是微型化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。從應(yīng)用技術(shù)看，微小型化和智能化測(cè)量單元的嵌入式連接和聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)得到重視。測(cè)量控制與儀器儀表大量采用新的傳感器、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路、計(jì)算機(jī)及專家系統(tǒng)等信息技術(shù)產(chǎn)品，不斷向微小型化、智能化發(fā)展，從目前出現(xiàn)的“芯片式儀器儀表”，“芯片實(shí)驗(yàn)室”、“芯片系統(tǒng)”等看，測(cè)量單元的微小型化和智能化將是長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)。隨著儀器儀表所測(cè)控的既定區(qū)域不斷向立體化、全球化甚至星球化發(fā)展，儀器儀表和測(cè)控裝置已不再呈單個(gè)裝置形式，它必然向測(cè)控裝置系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]黃江源.智能儀器儀表技術(shù)進(jìn)展及前瞻[J].科技資訊，2008，14.

[2]陳慶.淺談智能儀器儀表的發(fā)展趨向及其應(yīng)用前景[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2009，6.

[3]李長(zhǎng)江，李淑霞.現(xiàn)代智能儀器儀表的發(fā)展趨勢(shì)[J].經(jīng)濟(jì)技術(shù)協(xié)作信息，2005，4.

（作者單位：遼寧科技大學(xué)）